Biochemiker haben die wahrscheinlichste Substanz identifiziert, die das Leben auf der Erde „ausgelöst“ hat

Biochemiker der Rutgers University haben die Chemikalie benannt, die wahrscheinlich den Übergang von ... ausgelöst hat.

Präbiotische Chemie (organische Moleküle,die vor der Entstehung des Lebens existierten) auf biologische Systeme. Das Nickelback-Peptid besteht aus 13 Aminosäuren und bindet zwei Nickelionen. Es kann als Biosignatur zur Suche nach Planeten am Rande des Lebens verwendet werden.

Irgendwo zwischen 3,5 und 3,8 Milliarden Jahren auf der ErdeEs gab einen Wendepunkt, der mit der Entstehung des Lebens verbunden war. Als Grund für diese Veränderung sehen die Forscher das Auftreten kleiner Vorläuferproteine, die Stoffwechselreaktionen auslösen.

Auf der Suche nach solchen Substanzen haben Biochemiker geforschtvorhandene moderne Proteine, die mit Stoffwechselprozessen in Verbindung stehen. Da sie wussten, dass Proteine ​​zu komplex sind, um in einem frühen Stadium zu erscheinen, reduzierten sie sie auf eine Grundstruktur – Peptide, die aus mehreren Aminosäuren bestehen. Als Ergebnis einer Reihe von Experimenten kamen sie zu dem Schluss, dass ein Peptid aus 13 Aminosäuren und zwei Nickelionen für diese Rolle am besten geeignet ist.

Nickelback-Peptid (Mitte) und moderne komplexe Enzyme: [Ni-Fe]-Hydrogenase (links) und Acetyl-CoA-Synthetase (rechts). Bild: Jennifer Timm et al., Science Advances

Nickel war früher ein gewöhnliches MetallOzeane, sagen Wissenschaftler. Wenn sie an ein Peptid gebunden sind, werden die Metallatome zu starken Katalysatoren, die zusätzliche Protonen und Elektronen anziehen und Wasserstoffgas erzeugen. Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass Wasserstoff auch auf der frühen Erde reichlich vorhanden war und eine wichtige Energiequelle für den Stoffwechsel gewesen wäre.

Das zeigten die Ergebnisse der StudieNickelback ist eine Struktur, die einfach genug ist, um sich spontan in einer Urbrühe zu bilden. Gleichzeitig ist es chemisch aktiv genug, um Energie aus der Umgebung aufzunehmen, um den biochemischen Prozess zu starten.

Unsere Arbeit zeigt, dass einfache Eiweißstoffwechselenzyme nicht nur möglich, sondern auch sehr stabil und sehr aktiv sind, was sie zu einem wahrscheinlichen Ausgangspunkt für das Leben macht.

Vikas Nanda, Co-Autor der Arbeit vom Center for Advanced Biotechnology and Medicine an der Rutgers University

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